💡 6. Sınıf Fen Bilimleri: Suyun yoğunluğu Çözümlü Örnekler

Suyun yoğunluğunu anlamak için şu temel bilgileri bilmeliyiz:

• Kütle: Bir cisimdeki madde miktarıdır. Genellikle gram (g) veya kilogram (kg) ile ölçülür.
• Hacim: Bir cismin kapladığı yerdir. Genellikle santimetreküp (cm³) veya mililitre (mL) ile ölçülür.

Yoğunluk, birim hacimdeki kütleyi ifade eder. Yani, bir madde ne kadar sıkışık ise o kadar yoğundur. 💧

Saf suyun yoğunluğu, deniz seviyesinde ve 4°C sıcaklıkta yaklaşık olarak 1 g/cm³'tür. Bu şu anlama gelir:

• 1 santimetreküp (cm³) saf suyun kütlesi yaklaşık 1 gramdır.
• Aynı şekilde, 1 mililitre (mL) saf suyun kütlesi de yaklaşık 1 gramdır. (Çünkü 1 cm³ = 1 mL)

Bu değer, diğer birçok maddeye göre oldukça düşüktür. 💡

Bu soruyu çözmek için yoğunluk formülünü kullanacağız. Yoğunluk (d), kütlenin (m) hacme (V) oranıdır. Formül şöyledir: \[ d = \frac{m}{V} \] Şimdi verilen değerleri formülde yerine koyalım:

• Kütle (m) = 200 g
• Hacim (V) = 200 cm³

Hesaplama: \[ d = \frac{200 \text{ g}}{200 \text{ cm}^3} \] \[ d = 1 \text{ g/cm}^3 \] ✅ Sonuç: Suyun yoğunluğu 1 g/cm³'tür.

Öncelikle suyun kütlesini bulmamız gerekiyor.

• Şişe dolu iken kütlesi = 501 g
• Şişenin boş kütlesi = 1 g

Suyun kütlesi = (Şişe dolu iken kütlesi) - (Şişenin boş kütlesi) Suyun kütlesi = 501 g - 1 g = 500 g Şimdi yoğunluk formülünü kullanalım: \( d = \frac{m}{V} \)

• Suyun kütlesi (m) = 500 g
• Suyun hacmi (V) = 500 mL

Hesaplama: \[ d = \frac{500 \text{ g}}{500 \text{ mL}} \] \[ d = 1 \text{ g/mL} \] 👉 Suyun yoğunluğu 1 g/mL olarak bulunur. Bu da 1 g/cm³'e eşittir.

Bu ilginç durumun nedeni şudur:

• Su donduğunda, molekülleri arasında boşluklar oluşan özel bir kristal yapı meydana gelir.
• Bu boşluklar nedeniyle, aynı kütledeki buz, sıvı sudan daha fazla yer kaplar.
• Daha fazla yer kaplayan (hacmi artan) ve kütlesi aynı kalan bir madde, daha az yoğundur.

📌 Bu yüzden buz, suyun üzerinde yüzer. Eğer buz daha yoğun olsaydı, dibe batardı. Bu, deniz canlıları için hayati bir özelliktir! 🐠

Tuzlu suyun yoğunluğunun saf sudan fazla olmasının nedeni şudur:

• Tuz, suyun içine çözündüğünde, su moleküllerinin arasına girer ve suyun toplam hacmini çok az artırır.
• Ancak, suya eklenen tuzun kütlesi, hacimdeki artıştan daha fazladır.
• Sonuç olarak, aynı hacimdeki tuzlu su, saf suya göre daha ağırdır, yani daha yoğundur.

Bu, bir geminin denizde yüzebilmesinin de ana nedenlerinden biridir. Gemi, taşıdığı yükle birlikte suyun içine batar ama denizin yoğunluğu sayesinde yeterli kaldırma kuvvetini bularak batmadan yüzer. 🚢

Önce her iki sıvının da yoğunluğunu hesaplayalım. Yoğunluk formülü: \( d = \frac{m}{V} \)
Suyun Yoğunluğu:

• Kütle (m) = 80 g
• Hacim (V) = 100 cm³

\[ d_{\text{su}} = \frac{80 \text{ g}}{100 \text{ cm}^3} = 0.8 \text{ g/cm}^3 \]
Zeytinyağının Yoğunluğu:

• Kütle (m) = 120 g
• Hacim (V) = 100 cm³

\[ d_{\text{zeytinyağı}} = \frac{120 \text{ g}}{100 \text{ cm}^3} = 1.2 \text{ g/cm}^3 \]
✅ Karşılaştırma:

• Suyun yoğunluğu: 0.8 g/cm³
• Zeytinyağının yoğunluğu: 1.2 g/cm³

Sonuç: Zeytinyağının yoğunluğu (1.2 g/cm³), suyun yoğunluğundan (0.8 g/cm³) daha fazladır. Çünkü aynı hacimdeki zeytinyağı, aynı hacimdeki sudan daha ağırdır.

Bu gözlem, sıvıların yoğunluklarına göre sıralanmasıyla ilgilidir. Yoğunluğu en fazla olan sıvı en altta, yoğunluğu en az olan sıvı ise en üstte kalır.
Gözleme göre sıvılar şu şekilde sıralanmıştır:

• En Alt: Bal
• Orta: Su
• En Üst: Zeytinyağı

Bu sıralama bize şu yoğunluk ilişkisini verir: \[ d_{\text{bal}} > d_{\text{su}} > d_{\text{zeytinyağı}} \] 👉 Yani, balın yoğunluğu sudan fazla, suyun yoğunluğu da zeytinyağının yoğunluğundan fazladır. Bu yüzden bal tüpün en dibinde, zeytinyağı ise en üstünde kalmıştır. 💡